鑄造工藝設計內(nèi)容包括:鑄件工藝圖的設計,,鑄件圖的設計,鑄型裝配圖的設計以及
工藝卡
的制作等 ,。應用鑄造有關理論和系統(tǒng)知識生產(chǎn)鑄件的技術和方法,。包括
造型材料
制備、造型,、制芯,、金屬熔煉、澆注和凝固控制等,。
鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi),,經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程。鑄造是常用的制造方法,,制造成本低,,工藝靈活性大,可以獲得復雜形狀和大型的鑄件,,在機械制造中占有很大的比重,,如機床占60~80%,汽車占25%,,拖拉機占50~60%,。由于現(xiàn)今對鑄造質量、鑄造精度,、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高,鑄造技術向著精密化,、大型化,、高質量、自動化和清潔化的方向發(fā)展,,例如我國這幾年在精密鑄造技術,、連續(xù)鑄造技術、特種鑄造技術,、鑄造自動化和鑄造成型模擬技術等方面發(fā)展迅速.
鑄造是一種古老的制造方法,,在我國可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術的發(fā)展,,鑄大型鑄件的質量直接影響著產(chǎn)品的質量,,因此,鑄造在機械制造業(yè)中占有重要的地位,。鑄造技術的發(fā)展也很迅速,,特別是19世紀末和20世紀上半葉,,出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法,如低壓鑄造,、陶瓷鑄造,、連續(xù)鑄造等,在20世紀下半葉得到完善和實用化,。
鑄造主要工藝過程包括:金屬熔煉,、模型制造、澆注凝固和脫模清理等,。鑄造用的主要材料是鑄鋼,、鑄鐵、
鑄造有色合金
(銅,、鋁,、鋅、鉛等)等,。
鑄造工藝可分為砂型鑄造工藝和特種鑄造工藝,。
特種鑄造工藝有
離心鑄造
,低壓鑄造,,
差壓鑄造
,,增壓鑄造,石膏型鑄造
砂型鑄造是一種以砂作為主要
造型材料
,,制作鑄型的傳統(tǒng)鑄造工藝,。
砂型鑄造主要采用重力鑄造工藝:
重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝,也稱澆鑄,。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄,、金屬型澆鑄、熔模鑄造,,泥模鑄造等,;窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。
砂型一般采用重力鑄造,,有特殊要求時也可采用
低壓鑄造
,、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應性很廣,,小件,、大件,簡單件,、復雜件,,單件、大批量都可采用,。砂型鑄造用的模具,,以前多用木材制作,,通稱木模。木模缺點是易變形,、易損壞,;除
單件生產(chǎn)
的砂型鑄件外,可以使用尺寸精度較高,,并且使用壽命較長的鋁合金模具或樹脂模具,。雖然價格有所提高,但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多,,在小批量及大件生產(chǎn)中,,價格優(yōu)勢尤為突出。此外,,砂型比金屬型
耐火度
_,,因而如銅合金和黑色金屬等熔點較高的材料也多采用這種工藝。但是,,砂型鑄造也有一些不足之處:因為每個砂質鑄型只能澆注一次,,獲得鑄件后鑄型即損壞,_重新造型,,所以砂型鑄造的生產(chǎn)效率較低,;又因為砂的整體性質軟而多孔,所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低,,表面也較粗糙,。
鑄造工藝設計涉及零件本身工藝設計,澆注系統(tǒng)的設計,,補縮系統(tǒng)的設計,,出氣孔的設計,激冷系統(tǒng)的設計,,特種鑄造工藝設計等內(nèi)容,。
零件本身工藝設計涉及到零件的加工余量,澆注位置,、分型面的選擇,鑄造工藝參數(shù)的選擇,,尺寸公差,,收縮率,起模斜度,,補正量,,
分型負數(shù)
等的設計 。
澆注系統(tǒng)是引導金屬液進入鑄型型腔的通道,,澆注系統(tǒng)設計得合理與否,,對鑄件的質量影響非常大,,容易引起各種類型的鑄造缺陷,比如:澆不足,、
冷隔
,、
沖砂
、夾渣,、夾雜,、夾砂等等鑄造缺陷。澆注系統(tǒng)的設計包括澆注系統(tǒng)類型的選擇,、內(nèi)澆口位置的選擇及澆注系統(tǒng)各組元截面尺寸的確定,。此外,澆注系統(tǒng)的選擇也非常重要,,那么怎樣才能選擇正確的澆注系統(tǒng)呢,?
對于機械化流水線、大批量生產(chǎn),,為了方便生產(chǎn)并有利于_鑄件的質量,,內(nèi)澆道一般設置在鑄型的分型面處,根據(jù)該鑄件毛坯的澆注位置及分型面的選擇,,將內(nèi)澆道開設在鑄型的分型面處是屬于“中間注入式”澆注系統(tǒng),。液態(tài)金屬在澆注過程中難免會包含有_的“熔渣”,為了提高澆注系統(tǒng)的擋渣能力,,適合于采用“封閉式”澆注系統(tǒng),。
在鑄造工藝中,鑄造工藝的設計對鑄造產(chǎn)品的質量影響很大,,但是澆注系統(tǒng)的選擇方法的選擇也不容忽視,。
補縮系統(tǒng)的設計是合理的設計冒口和補貼,以補償鑄件在凝固過程中產(chǎn)生的液態(tài)和凝固態(tài)的體收縮,,以獲得健全的鑄件的一項工程技術 ,。
出氣孔用于排出型腔內(nèi)的氣體,_金屬液填充能力,,排除先填充到型腔的過冷金屬液和浮渣,,還可作為觀察型腔是否澆滿的的標志 。